KR20060062691A - 산삼배양근 추출물을 포함하는 항산화 조성물 - Google Patents

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백기엽
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Abstract

본 발명은 산삼배양근 추출물을 포함하는 항산화 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 조직배양에 의해 증식된 산삼 부정근을 배지에 접종하고 생물반응기내에서 광처리 하에 배양한 후, 배양배지를 수확 5~10일전 질소무첨가 배지로 교환하여 산삼배양근을 수득한 다음 0~80%의 발효주정으로 추출함으로써, 사포닌 함량이 높은 산삼배양근 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 산삼배양근 추출물은 재배삼 추출물에 비해 더 우수한 항산화 효과를 가지므로, 이를 함유하는 조성물은 산화적 스트레스와 관련된 질환의 예방 및 치료용 약학조성물 또는 건강기능식품으로 이용될 수 있다.
DPPH, 항산화, 산삼배양근, 약학조성물

Description

산삼배양근 추출물을 포함하는 항산화 조성물 {An Antioxidation Composition Comprising an Extract of Tissue Cultured Mountain Ginseng}
도 1은 농도에 따른 CBN-1 추출물, CBN-2 추출물 및 양성대조군의 전자공여능 효과를 나타낸 것이다.
발명의 분야
본 발명은 산삼배양근 추출물을 포함하는 항산화 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 조직배양에 의해 증식된 산삼 부정근을 배지에 접종하고 생물반응기내에서 광처리 하에 배양한 후, 배양배지를 수확 5~10일전 질소 무첨가 배지로 교환하여 산삼배양근을 수득한 다음 0~80%의 발효주정으로 추출함으로써, 사포닌 함량이 높은 산삼배양근 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물에 관한 것이다.
발명의 배경
노화의 원인은 활성 산소에 의한 세포 파괴 및 유전자 손상에 의한 것인데, 이 과정에서 가장 뚜렷하게 나타나는 신체내 변화 중의 하나가 호르몬 결핍 현상이다. 따라서, 노화 방지를 위해 항산화제의 급여에 의해 세포를 보호함과 동시에, 호르몬 결핍에 따른 여러 가지 증상을 치료 및/또는 예방함으로써, 효과적으로 노화를 억제할 수 있다. 노화와 관련있는 호르몬으로는 성장호르몬(HGH), DHEA호르몬, 테스토스테론, 에스트로겐, 멜라토닌, 갑상선호르몬 등이며 이들 호르몬은 30세 이후부터 정상치 이하로 줄어들면서 노화현상이 일어난다. 노화의 증상으로는 대부분 무기력해지고 불안해지며 주름살이 생기고 체내의 지방질이 증가되며 각종 노인성질환, 심장질환, 고혈압, 당뇨병, 골다공증, 중풍, 치매, 백내장, 시력감퇴, 이명 등이 발병한다. 예컨대, 여성은 폐경기 이후에 에스트로겐이 현저히 감소되고 여러 노화 현상이 나타나는데, 에스트로겐을 보충하면 피부 기능의 퇴화, 골다공증, 동맥경화증 등을 완화시킬 수 있으며, 성장 호르몬은 근육을 늘리고 살갗이 두꺼워지며, 골밀도가 높아지게 하는 특징이 있다. 한편, 호흡이나 음식물, 공해, 스트레스, 약물대사, 전자파 등으로 인하여 활성산소가 발생하여 몸의 세포, 유전자, 단백질 등을 공격하거나 변형시켜 암이나 치매, 만성질환 등이 발생된다. 특히 암의 주요 요인이 활성산소이며 이것이 노화를 촉진시키는 요인으로도 작용한다. 따라서 항산화 작용은 세포 수준의 산화 과정에서 일어나는 여러 현상을 막아줌으로써, 세포를 보호함과 동시에 노화를 억제한다.
안정한 상태의 산소(triplet oxygen)는 효소계, 환원 대사, 화학약품, 공해 물질, 광화학 반응과 같은 환경적 및 생화학적 요인 등에 의해 슈퍼옥사이드 라디칼, 히드록시 라디칼과 산화수소와 같은 반응성이 큰 활성 산소(reactive oxygen species: ROS)로 전환되어 다양한 세포 구성 성분인 지질, 단백질, 핵산 및 DNA를 산화시켜 염증을 유발하거나 여러 기관들을 손상시킨다고 알려져 있다 (Beckman, J.S. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87:1620, 1990: Sagar, S. et al., Mol. Cell Biochem., 111:103 1992: Ames, B.N. et al., Proc. Natl. Acad. USA, 90:7915, 1993). 그 예로 슈퍼옥사이드 음이온(superoxide anion, ·O2), 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2), 히드록실 라디칼(hydroxyl radical, ·OH), 단일항 산소(singlet oxygen), 지질과산화에 의해 생성되는 알콕실 라디칼(alkoxyl radical, RO·), 퍼옥실 라디칼(peroxyl radical, ROO·) 및 과산화질소 이온(ONOO- )을 들 수 있다.
자유라디칼 혹은 활성산소에 의한 생체내에서의 산화는 질병 및 노화의 주요인임이 밝혀졌다. 즉 자유라디칼 혹은 활성산소는 지질과 당의 산화, 단백질의 변성, DNA의 절단 등을 일으켜 생체막과 유전자 손상을 초래하여 노화의 가장 큰 원인이 되고 있다. 따라서 자유라디칼 소거 효력을 갖는 물질과 활성산소에 의한 산화 억제력을 갖는 항산화 물질은 노화억제에 효과가 있다 (John, M.C., Gutteridge, Antioxidants in nutrition, Health and disease, Oxford University Press, p111, 1994).
이들 활성산소의 작용은 체내 방어기구인 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD), 카 탈라아제(catalase), 퍼록시다아제(peroxidase) 등의 항산화성 효소 및 비타민 C, E, 글루타치온(glutathione) 등의 항산화물질 작용에 의하여 최소화될 수 있으나, 이러한 생체방어력에 이상이 생기거나 과도한 활성산소에 노출될 경우, 이 균형이 깨어져서 활성산소가 기질, 단백질, DNA 등을 비가역적으로 파괴하게 되며, 그 결과, 노화(aging), 암, 복합성 동맥경화(multiple atherosclerosis), 관절염 및 파킨슨병(parkinson's disease)과 같은 각종 질병이 유발된다는 것이 보고되고 있다 (Griffiths and Lunec, FEBS Lett., 388:161, 1996 : Squadrito, G.L. et al., Free Radic. Biol. Med., 25:392-403, 1998 : Choi, J.S. et al., Phytochem. Res., 16:232, 2002: Beckman, J.S. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 87:1620, 1990). 이러한 산화적 스트레스에 기인한 질병을 예방하고, 식품의 산화적 변패를 방지하기 위해, 식용 혹은 약용식물로부터 강력하고 무해한 천연 항산화제를 분리, 동정, 개발하려는 많은 연구가 진행되고 있다. 그 예로 녹차잎의 카테친 계열 화합물 (Nanjo, F. et al., Free Radic. Biol. Med., 21:895, 1996), 당근의 베타 카로틴 계열 화합물이 잘 알려져 있으며, 국내의 경우 본 발명자들에 의하여 냉이로부터 분리한 플라본계열의 항산화성 물질 등이 연구 (Kweon, M.H. et al., J. Biochem. Mol. Chem., 29: 423, 1996) 되었으나 상업화 되지는 못하였다.
이에 본 발명자들은 대량 생산이 가능한 산삼배양근을 이용하여 항산화 효과를 검색한 결과, 재배삼에 비해 우수한 항산화 효과를 나타냄을 확인하고, 본 발명 을 완성하기에 이르렀다.
결국, 본 발명의 목적은 산삼배양근 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 산삼배양근 추출물을 유효성분으로 함유하는 산화적 스트레스와 관련된 질환의 예방 및 치료용 약학조성물 또는 건강기능식품을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 산삼배양근 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 산삼배양근 추출물 및 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제를 함유하는 산화관련 질환의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 산삼배양근 추출물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함하는 산화관련 질환의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 산화관련 질환은 암, 노화, 관상 동맥경화, 간질, 신경퇴행성 질환인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 산삼배양근 추출물은 (a) 산삼 조직을 배양하여 캘러스를 유도한 후, 유도된 캘러스로부터 부정근을 증식시킨 다음 생물반응기에 접종하고 설탕을 첨가한 MS배지에서 생장조절제를 첨가한 후 배양하여 산삼 부정근을 증식시키는 단계; (b) 상기 부정근에 생장조절제를 첨가한 후 자스모닉산 또는 메 틸 자스몬산을 처리한 배지에 접종하고 생물반응기내에서 형광등 하에 배양한 다음, 배양배지를 수확 5~10일전 질소 무첨가 배지로 교환하여 사포닌이 다량 함유된 산삼배양근을 수득하는 단계; 및 (c) 상기 산삼배양근에 5~10배의 발효주정을 첨가하고, 50~100 ℃에서 환류추출한 다음, 여과 및 감압농축하는 단계에 의해 수득되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 산삼배양근은 산삼의 뇌두(腦頭), 주근(主根) 또는 세근(細根)으로부터 유도된 것을 특징으로 할 수 있으며, 바람직하게는 산삼의 뇌두 또는 주근으로부터 유도된 것을 특징으로 할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 산삼배양근 및 이의 추출물은 하기와 같이 제조될 수 있다.
본 발명의 산삼을 멸균 소독한 다음 2~3 ㎟의 절편으로 한 후, 2,4-디클로로페녹시 아세트산, 피클로람(pichloram), NAA(naphtalemeacetic acid) 각각을 1.0~10.0 ㎎/ℓ의 양으로, 바람직하게는 1~10 ㎎/ℓ의 양으로 첨가한 MS 배지에 접종하여 캘러스를 유도한 다음, 상기 유도된 캘러스를 2,4-디클로로페녹시 아세트산 0.1~5.0 ㎎/ℓ을 첨가한 MS 배지에서 증식시키고, 2~4주 간격으로 계대 배양하면서 IBA, NAA 중 어느 하나를 첨가한 MS 배지에 옮겨 주며 각각의 부정근을 형성시킬 수 있다. 상기 형성된 부정근을 MS 배지에서 무기물 농도 1/2~3/4, pH 5.7~6.0, 당농도 3~5%, 온도 18~24 ℃의 조건에서 증식시킨 다음, 배양 절편체를 포함하여 새로 형성된 측근을 무작위로 1~2 ㎝로 절단하여 공기 부양형 풍선형 생물반응기에 접종한 후, 공기주입량 0.05~0.3 vvm, 설탕 3%를 첨가한 MS배지에 생장조절제로 BSAA, IBA, NAA 중 어느 하나를 1.0~10.0 ㎎/ ℓ의 양으로 첨가하고 pH 6.0에서 배양하여 조직배양에 의한 산삼 부정근을 수득할 수 있다.
상기 수득된 산삼 부정근의 사포닌 함량을 증가시키기 위하여, 수득된 부정근을 조직 배양용 배지에 배양하기 전 생장조절제로서 사이토키닌류인 BA(benzyl adenine), 2iP, 제아틴(zatin), 메틸자스모네이트, TDZ, 키네틴(kinetin) 중의 1종 또는 자스모닉산 중 어느 하나를 0.1~100 ㎎/ ℓ의 양으로 첨가하여, 당 3%, IBA와 NAA 중 어느 하나를 1.0~5.0 ㎎/ ℓ양으로 첨가한 MS 배지에 접종한 후 pH 6.0, 배양온도 18~25 ℃로 조절한 생물반응기에서 형광등, 청색광, 적색광, 바람직하게는 형광등 조명하에 배양할 수 있다. 상기와 같이 부정근을 배양한 후 수확 5~10일전 배지를 질소가 첨가되지 않은 배지로 교환해 주고, 자스모닉산, 메틸자스몬산 중 어느 하나를 1.0~100 ㎎/ ℓ의 양으로 수확 10일전 생물반응기 내에 7일간 처리하여 사포닌 함량이 다량 함유된 산삼배양근을 수득할 수 있다.
상기와 같이 수득된 산삼배양근을 건조한 후, 시료 중량의 약 2~10배에 달하는 부피의 물, C1~C4의 저급알콜의 극성 용매 또는 이들의 혼합용매로, 바람직하게는 0~80%의 발효주정으로 50~100 ℃에서 약 1~3시간 동안 열수 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 추출방법을 사용하여 추출한 다음, 여과 및 감압농축하여 산삼배양근 추출물을 수득할 수 있다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 산삼배양근 추출물은 주요 약리 활성성분인 사포닌의 함량이 자연삼보다 1~3배 높으며, 디올계 사포닌과 트리올계 사포닌의 구성 비율도 자연삼과 유사하여 더욱 효과적으로 작용할 수 있다. 또한, 본 발명의 산삼은 오랫동안 생약으로 사용되어 오던 약재로서 이로부터 추출된 본 발명의 추출물 역시 독성 및 부작용 등의 문제가 없다.
본 발명의 추출물을 포함하는 약학조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 추출물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 추출물을 포함하는 약학조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 추출물을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 추출물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 추출물은 1일 0.0001~100 mg/kg으로, 바람직하게는 0.001~100 mg/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 추출물을 포함하는 조성물은 산화적 스트레스와 관련된 질환의 예방을 위한 식품 또는 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 산삼배양근 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능식품류 등이 있다
또한, 본 발명의 상기 추출물은 산화적 스트레스와 관련된 질환의 예방을 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01~15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02~5 g, 바람직하게는 0.3~1 g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1~20 g, 바람직하게는 약 5~12 g이다.
상기 외에 본 발명의 추출물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 추출물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 추출물 100 중량부당 약 0~20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 산삼배양근 추출물의 제조
1-1. 조직배양에 의한 산삼 부정근의 증식
산삼을 뇌두, 주근, 세근으로 분리하고 각각을 멸균 소독한 후, 2~3 ㎟로 절편화 한 다음 2,4-디클로로페녹시 아세트산(2,4-dichlorophenoxyacetic acid), 피클로람(pichloram), NAA (naphthalemeacetic acid) 각각을 1.0~10.0 ㎎/ ℓ의 양으로 첨가한 후 MS 배지에 접종하고 캘러스를 유도하였다. 유도된 캘러스를 생장 조절제로 2,4-디클로로페녹시 아세트산을 1.0 ㎎/ ℓ첨가한 MS 배지에서 증식시킨 다음, 2주 간격으로 계대배양하면서 IBA를 2.0~5.0 ㎎/ ℓ의 양으로 첨가한 MS 배지에 옮겨 부정근을 형성시켰다. 형성된 부정근을 MS 배지에서 무기물 농도 1/2, pH 5.7, 당농도 3%로 하여 18~24 ℃에서 부정근을 증식시킨 다음 배양 절편체를 포함하여 새로 형성된 측근을 무작위로 1~2 ㎝로 절단하여 공기 부양형 풍선형 생물반 응기에 접종한 다음, 공기주입량 0.1 vvm로 하고 설탕 3%를 첨가한 MS 배지에서 IBA나 NAA를 1.0~5.0 ㎎/ ℓ의 양으로 첨가한 후 pH 6.0에서 배양하여 산삼의 뇌두, 주근, 세근으로부터 유도된 각각의 부정근을 수득하였다.
1-2. 사포닌이 다량 함유된 산삼배양근의 제조
상기 실시예 1-1에서 얻은 산삼의 뇌두, 주근, 세근으로부터 유도된 부정근을 당 3%, IBA 5.0 ㎎/ ℓ를 첨가한 MS 배지에 접종하여 pH 6.0, 배양 온도 18~24℃로 조절한 풍선형 생물반응기내에서 40 μ㏖/㎡·s의 광도를 갖는 형광등 조명하에 16시간 동안 배양하였다. 상기와 같이 부정근을 배양한 후 수확 10일전 배지를 질소가 첨가되지 않은 배지로 교환해 주고, 자스모닉산을 1.0~100 ㎎/ ℓ의 양으로 수확 10일전 생물반응기 내에 7일간 처리해 준 후 산삼의 뇌두, 주근, 세근으로부터 유도된 배양근을 수확하였으며, 이를 각각 'CBN-1', 'CBN-2' 및 'CBN-3'로 명명하였다. 상기와 같이 얻어진 산삼배양근의 사포닌 함량을 분석한 결과, 자연삼보다 1~3배 높았다.
1-3. 사포닌이 다량 함유된 산삼배양근 추출물의 제조
상기 실시예 1-2에서 얻은 사포닌이 다량 함유된 산삼배양근 CBN-1 및 CBN-2를 식품공전(식품공업협회, 2003)의 인삼성분 분석방법에 의하여 추출하였다.
즉, 각각의 CBN-1 및 CBN-2의 건조물 40g을 환류냉각관이 부착된 둥근 플라스크에 넣고, 70% 발효주정 280 ㎖를 첨가한 다음 70 ℃에서 2시간 동안 환류추출 하였다. 상기와 동일한 방법으로 30%, 10%의 발효주정으로 2회 더 추출한 후, 필터페이퍼(Advantitic, Tokyo, Japan)로 여과하고 감압농축하여 CBN-1 추출물 및 CBN-2 추출물을 수득하였다. 상기 CBN-1 추출물은 진갈색으로, 55.25%의 고형분을 함유하고 있고, 그 중 128.51 ㎎/g의 조사포닌(crude ginsenosides) 성분이었으며, CBN-2 추출물은 진갈색으로 59.95%의 고형분을 함유하고 있고, 그 중 100.08 ㎎/g의 조사포닌(crude ginsenosides)을 함유하고 있었다.
실시예 2: 산삼배양근 추출물 항산화 효과의 측정
2-1. 시약 및 실험준비
시험물질인 CBN-1 추출물과 CBN-2 추출물, 그리고 양성대조물질인 재배삼 추출물은 용매인 3차 증류수에 대한 안정성을 측정하여 고농도(ppm 단위)를 저장용액(stock solution)으로 하였으며, IC50을 얻기 위한 적정농도로 계열희석(5단계)하여 조제한 후 실험에 사용하였다. DPPH(2,2-Diphenyl-1-picrylhyd razyl; 013k1351, Sigma)는 3.94 ㎎을 메탄올에 녹여 50 ㎖가 되게 부피를 조절하여 최종 반응 농도가 0.1 mM이 되도록 하였다. 또한, 100 ㎕의 메탄올 원액에 농도별 시험물질 100㎕를 넣어 시험물질의 고유색을 보정하였고, 100 ㎕의 0.2 mM DPPH 용액에 100 ㎕ 3차 증류수를 넣어 공시험군을 준비하였다.
2-2. 산삼배양근 추출물의 항산화 효과
산삼배양근 추출물이 산화를 방지하는 효과를 가지는지 확인하기 위하여, 항산화능을 DPPH에 대한 전자공여능(electron donating ability, EDA%)으로 M.S. 블로이스의 방법(M.S. Blois, Nature, 26:1199, 1958)을 이용하여 알아보았으며, 각 분획물의 억제정도는 대조군에 비해 DPPH 자유 라디칼을 50% 억제하는데 요구되는 농도(IC50)로써 비교하였다.
96-웰 플레이트에 각각의 웰(triplicate/sample)에 양성대조물질과 시험물질 100 ㎕를 넣고, 공시험군에는 3차 증류수 100 ㎕를 넣은 후, 각 웰에 0.2 mM DPPH용액(각 시험물질 및 공시험군의 blank well; 메탄올원액) 100 ㎕를 넣었다. 그 다음 37 ℃, 인큐베이터(VS-12039P3L, 대한민국)에서 20분간 반응시킨 후, ELISA 리더(VERSAmaxTM, USA)를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 시험물질 및 공시험군의 blank 흡광도값을 보정한 후, 시료를 첨가하지 않은 대조군과 비교하여 하기 수학식 1을 이용하여 유리 라디칼 소거 활성을 EDA(%)로 나타내었다.
Figure 112004057255417-PAT00001
측정 결과, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, CBN-1 추출물, CBN-2 추출물 및 양성대조물질은 125~2000 ㎍/㎖까지 농도의존적으로 전자공여능이 증가하였으며, 양성대조물질로 사용된 재배삼 추출물(1342.50 ± 172.37 ㎍/㎖)보다 본 발명의 산 삼배양근 추출물이 높은 전자공여능 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한, CBN-2 추출물(370.76 ± 81.10 ㎍/㎖)이 CBN-1 추출물(456.77 ± 76.10 ㎍/㎖)보다 높은 전자공여능 효과를 나타내었다.
Figure 112004057255417-PAT00002
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 항산화 효과를 갖는 산삼배양근 추출물을 함유하는 조성물은 재배삼 추출물에 비해 우수한 항산화성을 가지며, 산화적 스트레스와 관련된 질환의 예방 및 치료용 약학 조성물 및 건강기능식품으로 유용하게 이용될 수 있다. 또한 대량 생산이 가능한 산삼배양근을 이용함으로써 원료 수급을 원활히 하고 비용을 절감시키는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 산삼배양근 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 산삼배양근 추출물은 (a) 산삼 조직을 배양하여 캘러스를 유도한 후, 유도된 캘러스로부터 부정근을 증식시킨 다음 생물반응기에 접종하고 설탕을 첨가한 MS배지에서 생장조절제를 첨가한 후 배양하여 산삼 부정근을 증식시키는 단계; (b) 상기 부정근에 생장조절제를 첨가한 후 자스모닉산 또는 메틸 자스몬산을 처리한 배지에 접종하고 생물반응기내에서 형광등 하에 배양한 다음, 배양배지를 수확 5~10일전 질소 무첨가 배지로 교환하여 사포닌이 다량 함유된 산삼배양근을 수득하는 단계; 및 (c) 상기 산삼배양근에 5~10배의 발효주정을 첨가하고, 50~100 ℃에서 환류추출한 다음, 여과 및 감압농축하는 단계에 의해 수득되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산삼배양근은 산삼의 뇌두(腦頭) 또는 주근(主根)으로부터 유도된 것임을 특징으로 하는 조성물.
  4. 산삼배양근 추출물을 유효성분으로 함유하는 산화관련 질환의 예방 또는 치료용 약학조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 산화관련 질환은 암, 노화, 관상 동맥경화, 간질, 신경퇴행성 질환인 것을 특징으로 하는 약학조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 산삼배양근 추출물은 (a) 산삼 조직을 배양하여 캘러스를 유도한 후, 유도된 캘러스로부터 부정근을 증식시킨 다음 생물반응기에 접종하고 설탕을 첨가한 MS배지에서 생장조절제를 첨가한 후 배양하여 산삼 부정근을 증식시키는 단계; (b) 상기 부정근에 생장조절제를 첨가한 후 자스모닉산 또는 메틸 자스몬산을 처리한 배지에 접종하고 생물반응기내에서 형광등 하에 배양한 다음, 배양배지를 수확 5~10일전 질소 무첨가 배지로 교환하여 사포닌이 다량 함유된 산삼배양근을 수득하는 단계; 및 (c) 상기 산삼배양근에 5~10배의 발효주정을 첨가하고, 50~100 ℃에서 환류추출한 다음, 여과 및 감압농축하는 단계에 의해 수득되는 것을 특징으로 하는 약학조성물.
  7. 제4항 또는 제6항에 있어서, 상기 산삼배양근은 산삼의 뇌두(腦頭) 또는 주근(主根)으로부터 유도된 것임을 특징으로 하는 약학조성물.
  8. 산삼배양근 추출물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함하는 산화관련 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
  9. 제8항에 있어서, 상기 산삼배양근 추출물은 (a) 산삼 조직을 배양하여 캘러스를 유도한 후, 유도된 캘러스로부터 부정근을 증식시킨 다음 생물반응기에 접종하고 설탕을 첨가한 MS배지에서 생장조절제를 첨가한 후 배양하여 산삼 부정근을 증식시키는 단계; (b) 상기 부정근에 생장조절제를 첨가한 후 자스모닉산 또는 메틸 자스몬산을 처리한 배지에 접종하고 생물반응기내에서 형광등 하에 배양한 다음, 배양배지를 수확 5~10일전 질소 무첨가 배지로 교환하여 사포닌이 다량 함유된 산삼배양근을 수득하는 단계; 및 (c) 상기 산삼배양근에 5~10배의 발효주정을 첨가하고, 50~100 ℃에서 환류추출한 다음, 여과 및 감압농축하는 단계에 의해 수득되는 것을 특징으로 하는 식품.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 산삼배양근은 산삼의 뇌두(腦頭) 또는 주 근(主根)으로부터 유도된 것임을 특징으로 하는 식품.
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